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1、第三节 Lesbesgue积分与Riemann积分的关系,第五章 积分论,本节主要内容:若f(x)Riemann可积,则f(x)在a,b上Lebesgue可积,且积分值相等f(x)Riemann可积当且仅当f(x)的不连续点全体为零测度集,Riemann可积的充要条件,f(x)在a,b上Riemann可积,Darboux上、下积分,对a,b作分划序列,令(对每个i及n),Darboux上积分,Darboux下积分,引理:设f(x)在a,b上为有界函数,记(x)为a,b上的振幅函数,则,故(x)为a,b上的可测函数,从而f(x)L可积。,证明:由于f(x)在a,b上为有界函数,故(x)为a,b上
2、有界函数,,又对任意实数t,为闭集,,作函数列,对 a,b作分划序列,引理的证明,引理的证明,引理的证明,从而结论成立,1.Riemann可积的内在刻画,定理:有界函数f(x)在a,b上Riemann可积的充要条件是f(x)在a,b上的不连续点全体为零测度集,教材p-104有另一种证明,证明:若f(x)Riemann可积,则f(x)的Darboux上、下积分相等,,上述过程反之也成立。,从而f(x)在a,b上的不连续点全体为零测度集,,引理:设f(x)是E上有限实函数,则f(x)在x0E处连续的充要条件是f(x)在x0处的振幅为0,证明参照教材p-102,2.Lesbesgue积分与Riema
3、nn积分的关系(Lebesgue积分是对Riemann积分的推广),定理:若f(x)在a,b上Riemann可积,则f(x)在a,b上Lebesgue可积,且,证明:f(x)在a,b上Riemann可积,故f(x)在a,b上几乎处处连续,,从而f(x)在a,b上有界可测,并且Lebesgue可积,,Lesbesgue积分与Riemann积分的关系的证明,其次,对a,b的任一分划,根据Lesbesgue积分的可加性,我们有,Lesbesgue积分与Riemann积分的关系的证明,对上式左、右端关于一切分划各取上、下确界,即得,例,注:Lebesgue积分与广义Riemann积分无必然联系,例:f
4、(x)有无穷积分,但不Lebesgue可积.,注:Lebesgue积分与广义Riemann积分无必然联系,例:f(x)有暇积分但不Lebesgue可积,例 设f(x)是a,b上Lebesgue可积函数,如果对任意实数c(0 c 1)总有那么f(x)=0 a.e.于0,1,教材p122有另一种证明写法:证明中用到了积分的绝对连续性,从而有f(x)在F上几乎处处为0,所以f(x)=0 a.e.于0,1,证明(续),第四节 Lesbesgue积分的几何意义与Fubini定理,第五章 积分论,主讲:胡努春,重积分与累次积分,f(x,y)连续,1.截口定理,证明参照教材p-136分六种情况讨论:区间,开
5、集,型,零集,有界可测集,一般可测集,定理1 设 是可测集,则,(1)对Rp中几乎所有的x,Ex 是Rq中的可测集,m(Ex)作为x的函数,它在Rp上几乎处处有定义,且是可测函数;,2.Lebesgue积分的几何意义,定理2:设A,B分别是Rp和Rq中的可测集,则AB是Rp+q中的可测集,且m(A B)=mA mB,证明参照教材p-139,2.Lebesgue积分的几何意义,证明参照教材p-139,则f(x)是E上可测函数当且仅当G(E;f)=(x,y)|xE,0y f(x)是Rn+1中的可测集;并且有,定理3 设f(x)为可测集 上的非负函数,,3.Fubini定理,证明参照教材p-140,(1)设 f(p)=f(x,y)在 上可积,则对几乎所有的x A,f(x,y)作为y的函数在B上可积,作为x的函数在A上可积,且,先重积分后累次积分,3.Fubini定理,证明参照教材p-140,(2)设f(x)是B上的可测函数,存在(即|f(x,y)|作为y的函数在B上可积,且 作为x的函数在A上可积),则 f(p)在A B可积,且,先累次积分后重积分,